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氧化还原反应专题复习


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氧化还原反应主题复习
一、常见氧化剂和还原剂 1、 氧化剂 (1)非金属较强的单质:O2、Cl2、Br2 等; (2)变价元素中高价态化合物:浓 H2SO4、浓 HNO3、稀 HNO3、HClO、固体硝酸盐等; + (3)高价态金属阳离子的物质: Fe3+、Ag 、Cu2+等; + (4)能电离出 H 的物质:稀硫酸、稀盐酸、NaHSO4 溶液等;

(5)其他:漂白粉、银氨溶液、新制的氢氧化铜等。 2、 还原剂 (1)金属性较强的单质:K、Na、Zn、Mg、Fe 等; (2)某些非金属单质:H2、C、S、P 等; + (3)某些低价元素或化合物:CO、H2S 及 S2—、 —、Fe2 、SO32—等; 、I 二、氧化还原反应的有关规律 1、 守恒规律 化合价有升必有降即电子有得必有失。 一个氧化还原反应, 化合价升降总数相等即得失 电子总数相等。 应用:配平氧化还原反应及有关氧化还原反应的计算 其守恒关系如下: 化合价降低总数======化合价升高总数 n(氧化剂)× N(变价原子)× 化合价的变化值 = n(还原剂)× N(变价原子)× 化合价的变化值 2、强弱规律 对于进行得较完全的反应,氧化剂(较强氧化性)跟还原剂(较强还原性)反应,生成 还原产物(弱还原性)和氧化产物(弱氧化性) 。一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,优 先与还原性最强的还原剂发生反应;同理,一种还原剂遇到多种氧化剂时,氧化性最强的氧 化剂优先反应。 3、转化规律 发生在同种元素不同价态间的氧化还原反应, 元素的化合价只靠近或相交但不交叉; 同 种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。如 SO2 与浓 H2SO4 应用:分析同种元素不同价态之间反应的氧化还原产物及电子转移。 三、物质(离子)氧化还原性强弱判断规律 1.根据金属活动顺序表判断 金属活动性依次减弱,单质的还原性依次减弱 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au + 2+ + 2+ 3+ 2+ K Ca Na Mg Al Zn Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg22+ Ag+ Pt2+ Au3+(Au+) 阳离子的氧化性依次增强 2.根据元素周期律判断 (1)同主族的金属单质从上到下还原性增强,同价态的阳离子(主要是指ⅠA、ⅡA 元 素)从上到下氧化性减弱。 (2)同主族的非金属单质(主要是指ⅥA、ⅦA 元素)从上到下氧化性减弱,同价态的 阴离子从上到下还原性增强。 (3)同一金属元素的阳离子,价态越高氧化性越强,如:Fe3+>Fe2+、Sn4+>Sn2+。

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3.根据反应事实判断 当氧化还原反应进行得较完全时,根据“强弱反应规律” ,有:氧化性 氧化剂>氧化产 物,还原性 还原剂>还原产物。 4.根据反应条件判断 不同氧化剂将同一还原剂氧化到同一产物(或不同还原剂将同一氧化剂还原到同一产物) 时,反应条件要求越高,则氧化剂的氧化性或还原剂的还原性越弱。 5.同一元素不同价态的含氧酸,一般是,元素的价态越低,氧化性越强。 如:HClO≈HClO2>HClO3>HClO4;HNO2>HNO3; H2SO3>H2SO4(稀) (H2SO3 可与 H2S 反应生成 S,而 H2SO4(稀)与 H2S 不反应) 6.含氧酸根的氧化性随溶液中 c(H+)增大而增强。 几种常见含氧酸根的氧化性与溶液酸性的关系及其还原产物 含氧酸根 氧化性与溶 液的酸碱性 的关系 还原 产物 酸性 中性 碱性 MnO4


ClO



NO2



NO3



SO32



SO42



酸性、中性、碱性溶液中均有 较强氧化性,溶液酸性越强氧 化性越强。 Mn2+ MnO2 MnO4
2—

中性、碱性溶液中均无氧 化性,只有在酸性溶液中 才具有较强氧化性 NO S

酸性、中性、 碱 性溶液 中 均无氧化性

Cl



NO 或 N2O 或 N2

7.还原性的含氧酸根或某些物质的还原性随溶液的碱性增强而增强。 如: 2SO3、 Na BaSO3 的还原性比 H2SO3 强, 所以 Na2SO3、 BaSO3 比 H2SO3 更易被空气中 O2 氧化; Fe(OH)2 比 Fe2+ 易氧化;含醛基的有机化合物在碱性条件下的还原性更强。 注:物质(或粒子)的氧化性或还原性的强弱与该物质(或粒子)得失电子的多少无关, 而与其得失电子的难易有关,反应越易或越快则其氧化性或还原性越强。

氧化还原反应练习题 一、选择题
1、下列说法正确的是( ) A、在化学反应中某元素由化合态变为游离态,该元素一定被还原了。 B、失电子能力难的原子获得电子的能力一定强。 C、金属单质在反应中只作为还原剂。 D、非金属单质在反应中只作为氧化剂。 2、盐酸具有的化学性质是( ) A、只有还原性 B、只有酸性 C、只有氧化性 D、有酸性、氧化性、还原性 3、下列粒子不具有氧化性的是( ) — A、Cl B、Cl2 C、H+ D、O2 4、下列变化需要加入还原剂才能实现的是( ) — — A、MnO4 → MnO2 B、Cl → Cl2 C、H2S → SO2 D、Fe2+ → Fe 5、在反应 2KClO3===2KCl + 3O2↑中,电子转移的总数是( ) A、2 B、6 C、12 D、5 6、在黑火药发生爆炸时,可发生如下反应:2KNO3 + 3C + S = K2S + N2↑+ 3CO2↑,则被氧 化的元素为( ) A、氧 B、碳 C、氮和硫 D、氮和碳

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7、在反应 8NH3 + 3Cl2 = 6NH4Cl + N2 中,若有 56 gN2 生成,则发生氧化反应的物质的质量 是( ) A、68 g B、71 g C、102 g D、272 g 【解析】8NH3 只有 2NH3 被氧化, 3Cl2 只氧化了 2NH3 生成 28 gN2,现有 56 gN2 生成即有 4 molNH3(68 g)被氧化. 生成 56 gN2 即有 4 mol N 被氧化。 8、下列 Cl2 既表现氧化性又表现还原性的反应是( ) A、Cl2 + 2NaOH = NaCl +NaClO +H2O B、2HClO === 2HCl + O2↑ C、Cl2 + 2Na === 2NaCl D、MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O 9、在反应 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑中,还原产物是( ) A、K2MnO4 B、MnO2 C、O2 D、KMnO4 — — 3+ 2+ 10、根据反应式:① 2Fe + 2I = 2Fe + I2 ② Br2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Br 可判断离子的还 原性从强到弱的顺序是( ) — — — A、Br- 、Fe2+ 、Cl B、I 、Fe2+ 、Br — — — C、Br- 、I 、Fe2+ D、Fe2+ 、I 、Br 【解析】 — 得到(或偏向)ne ,被还原,发生还原反应 氧化剂 + 还原剂


还原产物

+

氧化产物

失去(或偏离)ne ,被氧化,发生氧化反应 具有较强氧化性 具有较强还原性 具有较弱还原性 具有较弱氧化性 — — 2+ 2+ 由①知:还原性 I >Fe 由②知:还原性 Fe >Br ,所以选 B。 3+ 由①知:氧化性 Fe >I2 由②知:氧化性 Br2>Fe3+,所以氧化性 Br2>Fe3+>I2 。 11、在 3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3H2O 的反应中,氧化剂和还原剂的质量比为( ) A、1:5 B、5:1 C、1:1 D、2:1 【解析】同种物质的质量之比等于物质的量之比。 12、G、Q、X、Y、Z 均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定 条件下具有如下的转换关系(未配平): ①G→Q+NaCl ②Q+H2O→X+H2 ③Y+NaOH→G+Q+H2O ④Z+NaOH→Q+X+H2O 这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序是( ) A、QGZYX B、GYQZX C、GYZQX D、ZXGYQ 【解析】由①知:Q>G;由②知:+1 价 H 得电子,必 Q 中含氯元素失电子,即 X>Q;由 ③知:Y 中含氯元素的化合价介于 G、Q 之间,又因 Q>G,所以 Q>Y>G;由④知:Z 中 含氯元素的化合价介于 X、Q 之间,又因 X>Q,所以 X>Z>Q。综合得到:X>Z>Q>Y >G 13、在一定条件下,氯酸钾与碘按下式发生反应:2KClO3+I2=2KIO3+Cl2,由此可推断下 列相应结论不正确的是 ... A.该反应属置换反应 B.还原性 I2>Cl2 C.非金属性 I2>Cl2 D.氧化性:KClO3>I2 14、 是半导体, Se 也是补硒保健品中的元素, 工业上提取硒的方法之一是用 H2SO4 和 NaNO3 处理含 Se 的工业废料,而得到亚硒酸(H2SeO3)和少量硒酸(H2SeO4),并使之富集,再将 它们与盐酸共热, 2SeO4 转化为 H2SeO3, H 主要反应为: 2HCl+H2SeO4=H2SeO3+H2O+Cl2, 然后向溶液中通入 SO2,使硒元素还原为单质硒沉淀,据此正确的判断为
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A.H2SeO4 的氧化性比 C12 弱 B.SO2 的还原性比 SeO2 弱 C.H2SeO4 的氧化性比 H2SeO3 强 D.浓 H2SeO4 的氧化性比浓 H2SO4 弱 【解析】由化学反应方程式 2HCl+H2SeO4=H2SeO3+H2O+Cl 2 可知: 还原剂 氧化剂 还原产物 氧化产物 还原性:HCl>H2SeO3 氧化性:H2SeO4>Cl2 由“向溶液中通入 SO2,使硒元素还原为单质硒沉淀”可得: H2SeO3(SeO2 + H2O)+ 2SO2 + H2O===Se↓ + 2H2SO4, 氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 还原性: SO2>Se 氧化性:H2SeO3(SeO2)>H2SO4(稀) 氧化性:H2SeO4>Cl2>H2SeO3(SeO2)>H2SO4(稀) 还原性:H2SeO3<HCl<Se<SO2 15、在氧化还原反应中,水作为氧化剂的是 A.C+ H2O CO2+ H2 B.3NO2+H2O=2HNO3+NO C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ D.2F2+2H2O=4HF+O2 【解析】水作为还原剂的是_________;水既不是还原剂又不是氧化剂的是_________。 16、下列反应中,SO2 被还原的是 A.SO2+2NaOH ==Na2SO3 B. SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl C.SO2+2H2S==3S+2H2O D.SO2+NO2==SO3+NO 17、根据 S 元素的化合价判断,下列说法正确的是 A.H2S 只有氧化性 B.S 既有氧化性又有还原性 C.SO2 只有氧化性 D.H2SO4 既有氧化性又有还原性 18、下列物质中,按只有氧化性,只有还原性,既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是 A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2 C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H2O 19、下列微粒中既有氧化性又有还原性的是 + A.Mg B.SO3 C.Zn2 D.HI 20、某元素在化学反应中由化合态变为游离态,则该元素 A.一定被氧化了 B. 一定被还原了 C.既可能被还原也可能被氧化 D.既不可能被氧化又不可能被还原 21、下列反应中都有水参加,属于氧化还原反应,且水只作氧化剂的是 A.SO2 + H2O= H2SO3 B.Cl2 +H2O=HCl +HClO C.2H2O= 2H2↑+ O2↑ D.3Fe + 4H2O=Fe3O4 + 4 H2↑ 22、 5NH4NO3==2HNO3+4N2↑+9H2O 中发生氧化反应的氮原子和发生还原反应的氮原子 在 的质量比是( ) A.1︰1 B.3︰5 C. 5︰3 D. 2︰8 23、在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温、同 压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为 A 1︰1︰1 B 2︰2︰1 C 2︰3︰1 D 4︰3︰2 — 【解析】高锰酸钾和氯酸钾都是有—2 价 O 失电子变为 0 价 O,生成 1 molO2 转移 4 mole , — 过氧化氢是有—1 价 O 失电子变为 0 价 O,生成 1 molO2 转移 2 mole 。 题目若改为:相同物质的量的高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢完全反应生成氧气的在同温同 压下体积比为__________________________。 2KMnO4 == K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2KClO3 == 2KCl + 3O2↑ 2H2O2 == H2O + O2↑

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二、非选择题 1、标出电子转移的方向和数目。 2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2KCl + I2 5NH4NO3 = 4N2↑+ 9H2O + 2HNO3 H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2↑+ 2H2O 2、已知:AgF+Cl2+H2O→AgCl+AgClO3+HF+O2 (未配平),配平后,若 Cl2 的系数为 a,则 AgF 的系数为____________, AgClO3 的系数为 b, 2 的系数为 c, AgCl 的系数为_____。 若 O 则 【解析】当 Cl2 的化学计量数为 a 时,因为 AgCl 和 AgClO3 中 Ag 和 Cl 原子个数之比为 1︰1, 所以 AgF 的化学计量数为 2a。当 AgClO3 的化学计量数为 b,O2 的化学计量数为 c 时,则根据化合价升高总数为(5b+4c),AgCl 的化学计量数为(5b+4c)。 3、按反应式 N2H5++4Fe3+→4Fe2++Y+…,在水溶液中,N2H5+离子将 Fe3+还原为 Fe2+,N2H5+ 离子氧化产物 Y 是 。 3+ 【解析】4Fe 的化合价减低了 4,N2H5+的化合价必然升高了 4, N2H5+中 N 元素化合价为 —2,在反应中 N2H5+的氧化产物为 N2,N2H5++4Fe3+→4Fe2++ N2↑+5H+ 4、录像用的高性能磁粉,主要材料之一是由三种元素组成的化学式为 CoxFe3-xO3+x 的化合物, 已知氧为—2 价,钴和铁可能是呈现+2 价或+3 价,且上述化合物中,每种元素只能有一种 化合价,则 x 的值为 ,铁的化合价为 ,钴的化合价为 。 【解析】设 Fe、Co 的化合价均为+2,则 2(3+x)=2(3—x)+2x,x=0,不合题意; 设 Fe、Co 的化合价均为+3,则 2(3+x)=3(3—x)+3x,x=1.5,不合题意; 设 Fe、Co 的化合价分别为+2、+3,则 2(3+x)=2(3—x)+3x,x=0,不合题意; 设 Fe、Co 的化合价分别为+3、+2,则 2(3+x)=3(3—x)+2x,x=1。 【答案】1 +3 +2 5、把熔化的 Al2O3、MgCl2、NaCl 串联在电路中进行电解,通电一段时间后,在电极上 析出的三种金属的物质的量之比是 。 【解析】在串联电路中通过某一截面的电流处处相等,即通过的电子的物质的量处处相等。 设电路中通过 1 mol 电子,在电极上析出 1/6 molAl、1/2 molMg、1 mol Na,所以,n(Al)︰ n(Mg)︰n(Na)= 1︰3︰6 6、近年来,我国对储氢纳米碳管的研究获得了重大进展,电弧法合成的纳米碳管常 伴有大量物质——碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化法提纯。其反应如下(请配平 化学方程式): __C+__K2Cr2O7+__H2SO4=__CO2↑+__K2SO4+__Cr2(SO4)3+__H2O (1)此反应的氧化剂是 ,氧化产物是 。 (2)H2SO4 在上述反应中表现出来的性质是 A 酸性 B 氧化性 C 吸水性 D 脱水性 (3)上述反应中若产生 11g 气体物质,则转移的电子数目为 。 (4)离子方程式为______________________________________。 7、高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,其它氧化性比高锰酸钾更 强,本身在反应中被还原为 Fe3+离子。 (1)制取高铁酸钠的化学方程式(未配平): Fe(NO3)3 + NaOH + Cl2 → Na2FeO4 + NaNO3 + NaCl + H2O

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反应中 元素被氧化,当有 1mol Fe(NO3)3 参加反应时,转移电子总数为 。 (2)高铁酸钠之所以能净水,除了能消毒外,另一个原因是 。 (3)离子方程式为____________________________________。 8、在氯氧化法处理含 CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐 (其毒性仅为氰化物的千分之一) ,氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。 (1)某厂废水中含 KCN,其浓度为 650 mg/L。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中 N 均为-3 价) :KCN+2KOH+Cl2=== KOCN+2KCl+H2O;被氧化的元素是 。其 离子方程式为__________________________________________。 (2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气:2KOCN+4KOH+3Cl2=== 2CO2+ N2+6KCl+2 H2O。其离子方程式为_________________________________。若处理上述废 水 20 L,使 KCN 完全转化为无毒物质,至少需液氯____g。 9、用氯气对饮用水消毒会使饮用水中的有机物发生氯代反应,生成有机含氯化合物,对人 体有潜在的危害作用。 世界环保联盟即将全面禁止用氯气对饮用水消毒, 建议采用广谱高效 的二氧化氯(ClO2)作消毒剂。 。 (1)二氧化氯具有很强的氧化性,常被用作消毒剂,其消毒效率是 Cl2 的 倍(以 单位质量得到电子的物质的量表示) 。 (2)使用 ClO2 作饮用水消毒剂的优点是 。 (3)目前,一些国家用 NaClO3 氧化浓盐酸来制取 ClO2,同时有 Cl2 生成,且 Cl2 体积为 ClO2 的一半。表示这一反应的化学方程式是 。 (4)我国最近研究成功在氮气保护下用 Cl2 氧化亚氯酸钠(NaClO2)制得 ClO2,表示这 一反应的化学方程式是 ; 这一方法的优点 是 。 10、食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中的损失主要是由于杂质、水份、空气中的 氧气以及光照、受热而引起的。已知: 氧化性: IO3—>Fe3+>I2;还原性:S2O32—>I— 3I2+6OH—==5I—+IO3—+3H2O KI+I2 KI3 (1) 某学习小组对加碘进行了如下实验: 取一定量某加碘盐 (可能含有 KIO3、 Mg2+、 KI、 3+ Fe ) 用适量蒸馏水溶解, , 并加稀盐酸酸化, 将所得试液分为 3 份。 第一份试液中滴加 KSCN 溶液后显红色;第二份试液加足量 KI 固体,溶液显淡黄色,用 CCl4 萃取,下层溶液显紫红 色;第三份试液中加入适量 KIO3 固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。 ①加 KSCN 溶液显红色,该红色物质是_______(用化学式表示) ;CCl4 中紫红色的物质 是________(用电子式表示) 。 ②第二份试液中加入足量 KI 固体后,反应的离子方程式为________________________、 ___________________________________。 (2)KI 作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。 写出潮湿环境中 KI 与氧气反应的化学方程式:_______________________________。 将 I2 溶于 KI 溶液,在低温条件下,可制得 KI3· 2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适? H _____(填“是”或“否”) ,并说明理由:___________________。 (3)为了提高加碘盐(添加 KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有 可能作为稳定剂的是____________。 A.Na2S2O3 B.AlCl3 C.Na2CO3 D.NaNO3 2+ 3+ (4)对含 Fe 较多的食盐(假设不含 Fe ) ,可选用 KI 作为加碘剂。请设计实验方案, 2+ 检验该加碘盐中的 Fe :______________________________________。

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